PCM数据分析信息综合配置管理系统设计

摘 "要： 分析信息的综合配置管理是飞行试验数据处理的重要环节，它对飞行试验采集数据的各类信息进行管理，为数据的分析处理提供依据。针对试飞任务更新及试飞场地变化等实际情况，对数据库及配置管理流程进行设计，完成了PCM数据分析信息的综合配置管理系统。该系统提供自动化辅助配置管理方法，可使用户快速便捷并准确地完成分析信息的配置管理，服务于PCM数据处理。系统兼容飞行试验数据处理系统，采用模块化设计，可扩展管理的数据类型，以满足试飞数据处理的更多要求。

关键词： PCM; 配置文件; 数据分析; 飞行试验数据处理

中图分类号： TN911⁃34 " " " " " " " " " 文献标识码： A " " " " " " " " " " " " " "文章编号： 1004⁃373X（2015）06⁃0047⁃04

Design of comprehensive configuration management system for

PCM data information analysis

LI Yang， HU Hui⁃yang， XU Ying⁃kang

（Chinese Flight Test Establisment， Xi’an 710089， China）

Abstract： Comprehensive configuration management of information analysis is an important part of the flight test data processing. It manages all kinds of information and provides the basis for the data analysis and processing. Under the actual situation of test mission updating and flight test site changing， a database and configuration management process was designed， and then a comprehensive configuration management system was developed for PCM data information analysis. The system provides the automation configuration management method for users′ convenient， quick and accurate configuration management of information analysis， which is in the service of PCM data processing. System is compatible with flight test data processing systems. The modular design is adopted in the system. It can make the data types extensible to meet more requirements of test data processing.

Keywords： PCM; configuration file; data analysis; flight test data processing

0 "引 "言

飞行试验数据处理[1]是飞行试验工程中非常重要的一个环节，是对各类试飞数据信息进行细致、充分和全面的分析与处理的过程，其数据处理结果是飞行试验鉴定结论的核心依据。而试飞数据正确快速处理的前提，是试飞数据分析信息的综合配置管理。现代飞机设计技术不断发展，飞机系统复杂度提升，试飞测试参数剧增。PCM[2]数据是飞行试验中普遍采用的数据，对分析信息的综合配置管理，是PCM数据处理工程师的主要工作。

在飞行试验过程中，由于试飞阶段及试飞科目的不同，试飞任务也随之变化。快速准确地完成分析信息的综合配置，是试飞数据处理的要求，也是飞行试验顺利向前推进的要求。

另外，由于试飞对环境的不同要求，试飞场地并不相同。不同场地间信息处理的软硬件环境也不尽相同。适用不同的环境，兼容不同的系统，也是试飞数据处理对分析信息综合配置的基本要求。

针对上述情况，对PCM数据分析信息配置进行设计，使其综合管理PCM数据实时处理和预处理所需信息，可适用于不同的软硬件环境，兼容飞行试验相关数据处理系统。

1 "系统功能需求

1.1 "试验任务的结构

在试飞过程中，对飞行试验任务的管理采用树型结构的模式进行管理。树型结构分为型号级、飞机级、试验任务级。当对试验任务信息改变时，就认为产生了新的课题任务，但和上层的隶属关系不变。其树形结构如图1所示。

lt;E：＼王芳＼现代电子技术201506＼现代电子技术15年38卷第6期＼Image＼13T1.tifgt;

图1 试验任务管理树型结构图

针对飞行试验任务具体情况，PCM数据分析信息综合配置管理系统需管理多个型号、多架飞机的多个试验任务。根据任务的实际情况，每个试验有一个至多个数据流。每个数据流中包含本流采集的所有参数。以飞机为独立单位，将PCM数据分析信息综合配置管理系统层级关系设置如图2所示。

lt;E：＼王芳＼现代电子技术201506＼现代电子技术15年38卷第6期＼Image＼13T2.tifgt;

图2 PCM数据分析信息综合配置管理系统的层级关系图

1.2 "功能需求

PCM数据分析信息综合配置管理系统的基本功能包括：

（1） 管理试验信息

包括试验定义，文件导入，数据流管理，数据流信息管理等。数据流信息包括采集设备、位速率，同步字[3]，识别字位置，字长，主帧中的子帧数，子帧中的字数等PCM主帧结构[4]信息。

（2） 管理参数格栅信息

包括参数的增加、删除，参数格栅信息的修改等。格栅信息包括参数的编程符号，参数字数，参数的子帧号，参数的字号，主帧采样率等。

（3） 管理参数合并及取位信息

合并信息包括合并字，合并位置，合并字取位等。取位信息包括参数字长，每个字的起始位、有效位长度和符号位等。

（4） 管理参数校准[5]信息

包括参数校准类型设置、校准信息编辑等。校线信息包括参数原码类型、校准类型，校准曲线。参数校准类型一般有点对校准、多项式校准等。

（5） 输出配置文件

包括输出适用于各类数据处理系统使用的配置文件。

2 "系统设计

2.1 "软件设计思路

结合试飞任务更新及试飞场地变化等实际情况，设计PCM数据分析信息综合管理系统从以下几个方面考虑：

（1） 全面、完善的信息管理，提供灵活方便的信息配置方法;提供友好的人机界面，对PCM数据的所有分析信息进行管理;设置自动化辅助配置管理方法，减少手动配置工作量，节省分析信息配置时间。

（2） 兼容飞行试验数据处理系统，分析信息形成的配置文件为数据处理服务，系统应兼容各种数据处理系统。

2.2 "软件架构

PCM数据分析信息综合配置管理系统采用C/S架构，由试验管理模块、参数信息管理模块、配置文件导出模块、三部分以及支持各模块运行的PCMManage数据库组成，如图3所示。系统流程由导入基本信息文件建立试验开始，对分析信息进行配置管理，以导出配置文件作为结束，如图4所示。

lt;E：＼王芳＼现代电子技术201506＼现代电子技术15年38卷第6期＼Image＼13T3.tifgt;

图3 PCM数据分析信息综合配置管理系统架构

lt;E：＼王芳＼现代电子技术201506＼现代电子技术15年38卷第6期＼Image＼13T4.tifgt;

图4 PCM数据分析信息综合配置管理系统输入输出图示

2.2.1 "试验管理模块

试验管理模块也是PCM数据分析信息综合配置管理系统的导入功能模块，导入基本信息文件建立试验。基本信息文件包括：XML格式的机载采集数据[6]文件，文本格式的实时处理系统配置文件，文本格式的预处理系统配置文件。

设置完全导入，增量导入两种不同的导入方式，可结合任务更新情况，对试验进行定义。

2.2.2 "参数信息管理模块

参数信息管理又分为参数格栅管理、参数取位管理和参数校线管理等，如图5所示。

lt;E：＼王芳＼现代电子技术201506＼现代电子技术15年38卷第6期＼Image＼13T5.tifgt;

图5 参数信息管理

参数格栅管理对参数的子帧号，参数的字号，主帧采样率进行管理。同时可结合控制接口文件中的定义，对参数进行合并及离散量分位。以某型号飞机中的某性能参数为例，参数是4字参数，而机载采集DFTI34、DFTI35、DFTI36、DFTI37四个单字参数，需在系统中对这4个参数进行合并，合并信息存储在参数DFTI34上，合并后的DFTI34即为所需性能参数。

参数取位管理对参数中每个字的起始位，有效位长度、符号位等进行管理。

参数校线管理对参数的校准类型进行管理，并给出其码值和物理量的对应关系。PCM参数综合信息管理软件包括以下几种校准类型：多项式校准、点对校准、双曲线校准、布尔量校准、分段多项式校准以及自定义校准（符合C或者delphi编程的函数）。常见的校准类型是点对及多项式校准。

2.2.3 "配置文件导出模块

配置文件导出模块是数据分析信息综合配置管理系统的输出模块，在完成了对分析信息的综合配置管理后，选择试验，输出符合特定格式要求的配置文件，供数据处理使用。可导出两种类型的配置文件，PCM实时处理系统配置文件以及PCM预处理系统配置文件。

2.3 "PCMManage数据库设计

PCMManage数据库综合存储系统中的各类信息，有六种基本表，包括试验定义表，数据流格式表，格栅表，参数取位表，按照参数校准类型的不同，参数校准表不同，例如点对校准表、多项式校准表。数据库设计表如图6所示。

试验定义表，储存所有的试验信息，包括飞机名、试验名、数据流个数以及每个流的流名称。PCMManage数据库中设置一张试验定义表，存储所有的试验信息。试验定义表中的一条记录，代表一个数据流，这个数据流由飞机名和试验名共同标识。

lt;E：＼王芳＼现代电子技术201506＼现代电子技术15年38卷第6期＼Image＼13T6.tifgt;

图6 PCMManage数据库表示意图

数据流格式表存储数据流的流格式信息，包括位速率，同步字，识别字位置，字长，主帧中的子帧数，子帧中的字数等。系统中的每个数据流，在PCMManage数据库中都有一张数据流格式表。

格栅表存储参数的格栅信息。包括参数名、采样率、参数字数、参数帧号、参数字号等。与数据流格式表相同，每个数据流，有对应的一张格栅表，以数据流名为标识，存储本条数据流内的参数格栅信息。

参数取位表存储参数的有效位，位长度等信息。每个类型的校准表此类型参数的校线信息。这几种表以飞机名为标识，每个飞机对应一张表，这些表只保存参数取位及校线的最新信息，不存储历史信息。

下面以飞机ABCD为例，说明其在PCMManage数据库中的存储情况。假设有一名为20110506的试验，共有4个流。在试验定义表中，共有4条记录，分别表示ABCD_20110506这个试验中的4个数据流。有4张数据流格式表，存储4个数据流的格式信息，有4张格栅表，存储每个流中的参数格栅信息。有1张取位表、1张点对校准表和1张多项式校准表，分别存储飞机ABCD的20110506试验中所有参数的取位信息、点对校准校线和多项式校准校线。

3 "应用结果

PCM数据分析信息综合配置管理系统已应用在ARJ21⁃700民机数据处理中，其运行主界面如图7、图8所示。图中显示的ABCD_20110506即为ARJ21⁃700民机的试验，此试验包含4个数据流，数据流中参数的格栅、取位及校线管理。

lt;E：＼王芳＼现代电子技术201506＼现代电子技术15年38卷第6期＼Image＼13T7.tifgt;

图7 格栅管理界面

lt;E：＼王芳＼现代电子技术201506＼现代电子技术15年38卷第6期＼Image＼13T8.tifgt;

图8 取位和校线管理界面

系统兼容各种PCM数据处理软件，完成PCM数据分析信息的综合管理。并适用于飞行试验任务更新、场地变换等实际情况，可快速便捷的进行信息配置，为飞行试验数据处理服务。

4 "结 "语

本文设计实现了PCM数据分析信息综合配置管理系统，提供友好实用的操作界面，用户可灵活便捷准确地完成综合信息的配置管理;采用模块化设计技术，增强了系统的可扩展性，可在未来兼容飞行试验其他数据类型的综合处理信息管理，以满足科研试飞数据处理各不相同的实际需求。

参考文献

[1] 彭国金.非结构化网络数据处理技术研究[J].现代电子技术，2011，34（14）：121⁃123.

[2] 中国飞行试验研究院.航空武器装备飞行试验指南[M].西安：中国飞行试验研究院，2010.

[3] 郭德磊.PCM格栅编程设计[J].硅谷，2011（1）：172⁃173.

[4] 田方正，皇甫大宏，沙永忠.新一代机载数据采集系统的发展综述[J].测控技术，2007，26（3）：16⁃18.

[5] 张玉莲，宋双杰.试飞测试校准技术及其发展趋势[J].计测技术，2008，28（4）：1⁃3.

[6] 白效贤.基于网络的试飞机载测试系统及其应用[J].测控技术，2004，23（2）：4⁃5.